瀝青混合料配合比設(shè)計方案探討

1、瀝青混合料配合比設(shè)計探討- 建筑論文瀝青混合料配合比設(shè)計探討呂興建（甘肅省白銀公路管理局，甘肅白銀 730900 ）【摘要】結(jié)合工程實例，針對AC-13型熱拌瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計中的原材料選擇與準備、 礦質(zhì)混合料組成設(shè)計、 馬歇爾試驗、 確定最佳瀝青用量等環(huán)節(jié)提出看法，優(yōu)化了配合比設(shè)計，從而提高了瀝青路面的使用性能。關(guān)鍵詞 瀝青混合料；原材料；級配設(shè)計；馬歇爾試驗；最佳瀝青用量0 引言改革開放以來，我國公路交通實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，然而公路瀝青路面的使用壽命卻遠遠達不到設(shè)計年限， 路面普遍存在耐久性差和早期損壞等突出問題，對路面的正常使用構(gòu)成嚴重威脅。 這一問題對瀝青路面的使用性能提出了愈來愈

2、高的要求，所以目前公路建設(shè)已進入以提高為主的新階段，我們應(yīng)從工程建設(shè)源頭抓起，優(yōu)化瀝青混合料配合比設(shè)計。本文結(jié)合工程實例針對AC-13 型熱拌瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計中的幾個重要環(huán)節(jié)進行探討。1 材料的選擇與準備瀝青混合料配合比設(shè)計中原材料的選擇至關(guān)重要，一般以品質(zhì)優(yōu)良、能滿足技術(shù)指標(biāo)、就地取材為原則。通常組成瀝青混合料的原材料有：膠結(jié)料（瀝青）、粗集料、細集料、填充料（礦粉） 。1.1瀝青膠結(jié)料瀝青是瀝青混合料的重要組成材料，在選擇瀝青標(biāo)號時，宜按照公路等級、交通條件、氣候條件、路面類型及在結(jié)構(gòu)層中的層位、施工方法等，結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖褂媒?jīng)驗，經(jīng)技術(shù)論證后確定。其主要控制指標(biāo)有：針入度、軟化點和延

3、度。經(jīng)綜合考慮，國道 109 線養(yǎng)護維修工程瀝青路面上面層采用SK-90 號瀝青 ,按照現(xiàn)行公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程規(guī)定的方法進行檢驗。1.2粗、細集料及填料瀝青混合料用粗集料應(yīng)盡量選用堿性巖石，由于堿性巖石與瀝青具有較強的粘附力，組成瀝青混合料可得到較高的力學(xué)強度，在缺少堿性巖石的情況下， 也可用酸性巖石代替， 但必須對瀝青或粗集料進行適當(dāng)處理，以增加混合料的粘聚力。粗集料還應(yīng)潔凈、 干燥、表面粗糙、形狀接近立方體， 且無風(fēng)化、不含雜質(zhì)，并有足夠的強度、 耐磨耗性。細集料可采用具有適當(dāng)顆粒級配的天然砂、機制砂或石屑，砂質(zhì)應(yīng)潔凈、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，天然砂含泥量不應(yīng)大于3% ，機制砂和石屑

4、砂當(dāng)量不小于60% 。填料須采用石灰?guī)r或巖漿巖的石料經(jīng)磨細而成的礦粉，也可用水泥或石灰代替。一般情況下，對粗、細集料及填料的級配不單獨提出要求，只要求礦料的摻配級配能符合工程設(shè)計級配范圍。國道109 線養(yǎng)護維修工程所在地黑山溝石料場盛產(chǎn)火山巖，也稱“玄武巖”，該石料結(jié)構(gòu)致密、耐久性甚高、節(jié)理面多成六邊形，這些特性正是我們所需要的。根據(jù)AC-13型的礦料級配范圍，將粗、細集料分為 4 中規(guī)格：碎石（ 1015 ）mm 、碎石（ 510 ）mm 、機制砂（石屑）、填料（礦粉）。按照現(xiàn)行公路工程集料試驗規(guī)程規(guī)定的方法進行檢驗。2 礦質(zhì)混合料組成設(shè)計合理的級配是良好瀝青混合料的必要條件，原材料選定后，

5、瀝青混合料的技術(shù)指標(biāo)很大程度上取決于各組成礦料之間的比例，組成比例不同， 所形成的結(jié)構(gòu)亦不同。依據(jù)各組成材料的篩分試驗資料，采用圖解法或試算法確定符合級配范圍的各材料用量比例， 通常遵循的原則是： 合成級配曲線宜盡量接近設(shè)計級配中值，尤其使 0.075mm 、2.36mm和 4.75mm篩孔的通過量接近設(shè)計級配范圍的中值，且在0.3mm 0.6mm范圍內(nèi)不出現(xiàn)“駝峰”, 合成級配不得有太多的鋸齒形交錯。另外，礦粉用量不能過多， 否則使瀝青混合料結(jié)團成塊，不宜施工。本著這些原則，我們對礦質(zhì)混合料組成進行設(shè)計，摻配。3 馬歇爾試驗按照 JTG F40-2004 規(guī)范推薦，結(jié)合以往經(jīng)驗估計AC-13

6、 瀝青混合料最佳瀝青用量為 5% ，以0.5% 的間隔配置5組試件，瀝青用量分別為：4% 、4.5% 、5% 、5.5% 、6% ，控制溫度在 140 160 拌和瀝青混合料，應(yīng)用擊實法以規(guī)定的擊實次數(shù)和操作方法成型馬歇爾試件。按公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程規(guī)定的方法對各組試件進行物理力學(xué)指標(biāo)檢驗，首先通過試驗測定瀝青混合料試件的理論最大密度和毛體積密度，計算試件的空隙率、 瀝青飽和度、 礦料間隙率等參數(shù)，隨后在馬歇爾試驗儀上測定瀝青混合料試件的馬歇爾穩(wěn)定度和流值。4 確定最佳瀝青用量繪制瀝青用量與物理 - 力學(xué)指標(biāo)關(guān)系圖，以瀝青用量為橫坐標(biāo)，以毛體積密度、空隙率、飽和度、穩(wěn)定度、流值，礦

7、料間隙率為縱坐標(biāo)繪制成瀝青用量與各項指標(biāo)的關(guān)系曲線。 瀝青混合料的密度隨著瀝青用量的增加而增加，但達到最高值時也逐漸降低，最大密度時的瀝青用量略高于最大穩(wěn)定度時的瀝青用量；空隙率隨著瀝青用量的增加而減小； 穩(wěn)定度隨著瀝青用量的增加而增加，達到最高值后又逐漸降低。我們根據(jù)密度最大值、穩(wěn)定度最大值、目標(biāo)空隙率（或中值）、瀝青飽和度范圍的中值求出瀝青用量的平均值OAC1=4.9% ，各項指標(biāo)均符合技術(shù)標(biāo)準的瀝青用量范圍OACmin OACmax 的中值 OAC2=5 ，再以 OAC1 和 OAC2的中值4.95% 作為計算的最佳瀝青用量。最后根據(jù)實踐經(jīng)驗和公路等級、氣候條件、交通情況，調(diào)整確定最佳瀝青用量為5.0% ，達到了優(yōu)化設(shè)計的目的。5 應(yīng)用實踐與體會在國道 109 線養(yǎng)護維修工程瀝青路面施工過程中，我們嚴格施工管理， 配備了足夠的檢測力量， 對施工過程嚴密監(jiān)控， 隨時對變化的情況進行調(diào)整，使混合料的生產(chǎn)始終控制在組成設(shè)計的最佳狀態(tài)，經(jīng)抽檢和現(xiàn)場取芯檢驗， 各項指標(biāo)均符合規(guī)范要求。綜上所述，瀝青混合料配合比設(shè)計的重點是確定各礦料和瀝青在混合料中最優(yōu)配合比例。 我們只有從源頭抓起， 嚴格控制原材料質(zhì)量， 不斷努力優(yōu)化瀝青混合料配合比設(shè)計方法， 才能不斷提高瀝青路面的使用性能，為公路工程更好的作出貢獻。參考文獻 1